电磁感应 电磁场答案.docx

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1、电磁感应 电磁场答案姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第十四章 第九章 电磁感应 电磁场 一选择题 v D 1. 如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场B中以速 b v l 度v移动，直导线ab中的电动势为 v (A) Blv (B) Blv sina a B v a (C) Blv cosa (D) 0 v分析：(vB)l=0 D 2. 在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示B的大小以速率vdB/dt变化在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB， B 则 O (A) 电动势只在AB导线中产生 A B (B) 电动势只在AB导线中产生 (C) 电动势在AB和AB中都

2、产生，且两者大小相等 (D) AB导线中的电动势小于AB导线中的电动势 分析：连接oa与ob eoab=eob+eab+eob 因为涡旋电场总是与圆柱截面垂直 所以oa和ob上的涡旋电场方向处处垂直于oa、ob eob=eob=Edl=0 dfeoab=eob=- dtdfoabdfoab r，x R若大线圈通有电流I而小线圈沿x轴方向以速率v运动，试求x =NR时(N为正数)小线圈回路中产生的感应电动势的大小 分析： QxR 22m0IRm0IR 等效成在轴线上的磁场B=33222x2(R+x)2 22 m0IRprf=BS=3 2x2222 m0IRpr-3dx3m0IRprdfe=-=-

3、=v44 dt2xdt2x Qx=NR 23m0Ipr e=v422NR3. 如图所示，一长直导线，通有电流I=5.0安培，在与其相距d米处放有一矩形线圈，共N匝。线圈以速度v沿垂直于长导线的方向向右运动，求：如图所示位置时，线圈中的感生电动势是多少？(设线圈长L，宽a厘米)。若线圈不动，而长导线通有交变电流I=5sin100t安培，线圈中的感生电动势是多少？ q LvOx r I Rv x 3 姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第十四章 分析： e=(vB)dl m0Ie1=B1vl=Nlv 2pdm0Ie2=B2vl=Nlv 2p(d+a)m0Iae=e1-e2=Nlv 2p(d+a)m

4、0Ild+af=ln 2pa4. 在半径为R的圆柱形体积内，充满磁感应强度为B的均匀磁场，有一长为l的金属棒放在磁场中，如图所示。设dBdt为已知，求棒两端的感生电动势。 分析：构造oab 因为涡旋电场总是与圆柱截面垂直 所以oa和ob上的涡旋电场方向处处垂直于oa、ob eob=eob=Edl=02 dfdBdBLL2eoab=eob=-=-SD=-R- dtdtdt2225. 一密绕的探测线圈面积S=4cm匝数N=160，电阻R=50。线圈与一个内阻r=30的冲击电流计相连。今把探测线圈放入一均匀磁场中，线圈法线与磁场方向平行。当把线圈法-5线转到垂直磁场方向时，电流计指示通过的电量为41

5、0C。试求磁感强度的大小。 ttNdffNN分析： Dq=I2dt=dt=df=Dfttf RdtRRDf=BS由于为匀强磁场 DqR -2B=510T NS 6一长直导线旁有一矩形线圈，两者共面(如图)。求长直导线与矩形线圈之间的互感系数。 m0I分析： B=2p(d+r)a m0Im0Id+af=BdS=bdr=bln0 2p(d+r)2pd m0fd+aM=bln I2pd 选做题 1. 有一很长的长方的U形导轨，与水平面成q角，裸导线ab可在导轨上无摩擦地下滑，222111v导轨位于磁感强度B竖直向上的均匀磁场中，如图所示设导线ab的质量为m，电阻为R， 4 姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第十四章 长度为l，导轨的电阻略去不计，abcd形成电路，t =0时，v =0. 试求：导线ab下滑的速度v与时间t的函数关系 导体ab中感应电动势 分析： e=Bvlsina=Bvlcosq i=e=Bvlcosq安培力 RR2 FBvl2cosqB= IdlB=Rma=mgsinq-FBcosq dvB22 dt=gsinq-vlcosqRvdvt =dt0B2vl20 gsinq-cosqR (2-Blcosq)t v=1-emRmgRsinq (Blcosq)2 5 va B l d b c q